Question

13．如圖所示，在列車車廂的光滑水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=5kg的小球，正隨車廂一起以20m/s的速度勻速前進(jìn)，現(xiàn)在給小球一個(gè)水平向前的F=5N的拉力作用，求經(jīng)10s 后，車廂里的觀察者和地面上的觀察者看到小球的速度分別是多少？

Answer 1

分析 對(duì)車上的觀察者觀察到的小球是做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)地面上的觀察者觀察到的小球是做初速度為20m/s的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，再根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求解．

解答 解：對(duì)車上的觀察者：
物體的初速度v₀=0，加速度a=$\frac{F}{m}$=1m/s²，
10s末的速度v₁=at=10m/s．
對(duì)地面上的觀察者：
物體初速度v₀=20m/s
加速度相同a=$\frac{F}{m}$=1m/s²
10s末的速度v₂=v₀+at=30m/s．
答：車廂里的觀察者和地面上的觀察者看到小球的速度分別是10m/s、30m/s．

點(diǎn)評(píng) 于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答；知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁；注意，選取的參考系不同，得到的運(yùn)動(dòng)情況不同．